我們仰望星空,最早人們在地球上觀察星體的運動,人們會發現所有的星體都圍繞著地球運動,所以託勒密才提出來了說地球是宇宙的中心,其他星體圍繞著地球運動,叫地心說。但是呢,後來人們做天文觀測啊,發現有些星體比如說火星啊,它在運行的時候就有打折的現象,就是它那圓運動走了一段,他就打個折再走的,為了解釋這種打折現象,就把這個星體說在圍繞地球運動的同時,圓周運動的同時,它還有個自身的軌道運動叫本輪。為了解釋這些打折現象,這本輪呢就越加越多越加越多。我們把星體不看成是繞著地球運動而看著繞著太陽運動的時候,這個本輪就很少就沒有了,非常簡單,所以這就哥白尼提出了一個日心說來。但是這個日心說提出之後呢,並不能得到大家的認可,主要就是當時的社會,宗教在掌管著社會的行政文化大權。
原來大家認為這個地心說地球是不動的,但如果是日新說的話,這個地球就相當是漂浮的,是不是就不可靠了?好,所以日新說出來之後和地心說,就出現了這種爭議,那麼這個期間呢,克卜勒進行天文觀測就發現了第一定律,第二定律,第三定律。克卜勒為什麼發現第三定律主要取決於它有個老師叫第谷,他一生積累了大量的天文觀測資料,在去世的時候呢,就把這些資料全部給了克卜勒,就根據這些資料研究,最後給出了三個定律。
克卜勒的三定律出來之後,並沒有給哥白尼的日心說給予足夠的證據。而真正的證據在什麼地方呢?就是人們對金星的位相的觀測,什麼是金星的位相呢?按照現在的理解,太陽然後是水星,金星,地球,火星是不是這樣。我們先看一下這個月亮,這太陽光過來照到地球上,那麼月亮圍繞地球運動,對於這個月球和太陽之間關係來說它都是平行照射的對吧,但是我們從地球上觀測月亮的亮暗就不一樣了,因為月球它不發光,它只有有太陽光照射在反射到地球上,我們才能看到月球的形狀,是不是所以才有了這個初一,然後還有了這個滿盈叫十五的現象發生的不同的地方,它的形狀就不一樣吧,初一呢叫虧像十五,這個就叫月球的位相。
我們把它用到金星的衛星上是什麼意思呢?好按照地心說啊,大家看這是地球,這個是金星,那個是太陽,如果是星體圍繞著地球運動,就地心說的話,那就是太陽金星都圍繞地球運動,對不對?金星永遠不會跑到太陽的另外一側去,這對吧,按照地心說來說去虧項而不會有滿溢現象出現,好啊,這是地球這是太陽,球和金星可以在太陽的兩側那麼從地球上觀察,是不是就可以看到滿意的現象,因此呢,能不能看到金星的滿盈現象,可以證明到底是那個說是對的?伽利略來完成的,發現了很多新的天文現象,像月球脫凹不平,木星的4個衛星,土星兩個衛星等等啊,其中他對金星的觀測就發現了滿盈現象,這是對日新說的決定性證據,這個伽利略大家都知道他做這種落體實驗,慣性定律有貢獻,實際上他對日新說這個觀測是一個最重要的一個貢獻。
我們在這裡順便說一下克卜勒第三定律,通過天文資料就可以總結出來,但是第三定律呢,不是總結的他是猜的,所有星體圍繞太陽運動的周期和它們的軌道半徑有關,周琦和半徑拿出來看數據沒有關,但是他對周期做了一個平方,對半徑也做了平方沒有關係,但是接著再往下做,對半徑又做了一個立方,最後你會發現它們之間是有關聯的,這就是克卜勒第三定律,它的周期和半徑之間的關係,第三定律,公元150年地心說到1610年日心說,就是伽利略證明這個金星的滿盈現象,大約經過1460年,也就是說從地心說到日心說不是一蹴而就的啊,而是經過了漫長的一個時間。